4.2 蛋白质（6大题型专项训练）化学人教版选择性必修3

4.2 蛋白质 题型01 氨基酸的组成与结构 题型02 氨基酸的性质 题型03 氨基酸的缩合反应规律 题型04 蛋白质的组成、结构与物理性质 题型05 蛋白质的化学性质 题型06 蛋白质的性质比较 题型01 氨基酸的组成与结构 1.氨基酸的组成与结构 羧基分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物叫氨基酸。氨基酸分子中含有氨基和羧基，属于取代羧酸。 2.几种常见氨基酸 自然界中存在的氨基酸有上百种，组成人体内蛋白质的氨基酸有21种。其中有8种必须通过食物供给，称为必需氨基酸。组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸，即氨基连接在与羧基相邻的α位的碳原子上，其结构简式可表示为。 俗名 结构简式 系统命名 甘氨酸 氨基乙酸 丙氨酸 2-氨基丙酸 谷氨酸 2-氨基戊二酸 半胱氨酸 2-氨基-3-疏基丙酸 苯丙氨酸 2-氨基-3-苯基丙酸 【典例1】关于生物体内氨基酸的叙述错误的是 A．构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式可表示为 B．人体内氨基酸的分解代谢最终产物是水、二氧化碳和尿素 C．人体内所有氨基酸均可以互相转化 D．两分子氨基酸通过脱水缩合可以形成二肽 【答案】C 【详解】 A．天然蛋白质水解得到α-氨基酸[一个中心碳原子连接一个氨基（-NH2）、一个羧基（-COOH）、一个氢原子（-H）和一个侧链基团（-R）]，可表示为，故A正确； B．人体内氨基酸经过脱氨基作用后，含氮部分最终转化为尿素，碳骨架则氧化分解为水和二氧化碳。这是氨基酸分解代谢的典型终产物，故B正确； C．人体内并非所有氨基酸都可以相互转化，有8种必需氨基酸在人体内不能通过转化来合成，必须从食物中摄取，故C错误； D．两个氨基酸分子通过脱水缩合反应，一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基结合，脱去一分子水，形成肽键（-CONH-），生成二肽，故D正确； 答案选C。 【变式1-1】化学让生活变得更美好。下列化学物质的应用说法正确的是 A．碳酸钠可作为膨松剂，用来制作糕点 B．医学上常用体积分数为95%的乙醇溶液杀菌消毒 C．牡蛎、虾类等海洋产品均为高蛋白食物，可为人体补充多种氨基酸 D．甘油是护肤品中常见的成分，不溶于水，可用于隔绝水分，起到保湿、保润作用 【答案】C 【详解】A．碳酸氢钠不稳定，受热分解生成二氧化碳，常用来制作糕点的膨松剂，碳酸钠不具有此性质，故A错误； B．体积分数为75%的乙醇溶液杀菌消毒效力最强，医学上常用体积分数为75%的乙醇溶液杀菌消毒，故B错误； C．牡蛎、虾类等海洋食物产品富含蛋白质，可为人体补充多种氨基酸，故C正确； D．甘油含有亲水基团，与水分子可形成氢键，易溶于水，故D错误。 答案选C。 【变式1-2】曾经轰动一时的三聚氰胺事件，为国产奶粉安全敲响了警钟。它的结构简式如图，下列有关它的说法正确的是 A．分子式为C6N6H6 B．不能与酸反应 C．属于氨基酸 D．奶粉添加三聚氰胺的原因是它的N元素含量高 【答案】D 【详解】 A．的分子式为：C3N6H6，A错误； B．结构中含有氨基，具有碱性，能与酸反应，B错误； C．氨基酸中应该有氨基和羧基，结构中不含羧基，不是氨基酸，C错误； D．奶粉中的营养成分为蛋白质，蛋白质中含有N元素，奶粉添加三聚氰胺的原因是它的N元素含量高，D正确； 答案选D。 【变式1-3】据报道，美国的科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有效。已知半胱氨酸的结构简式为，则下列说法错误的是 A．半胱氨酸属于α-氨基酸说明氨基酸除了包含C、H、N、O之外还可能含有其他元素 B．半胱氨酸能与强酸、强碱反应生成相应的盐 C．半胱氨酸可以发生缩聚反应 D．半胱氨酸分子无对映异构体 【答案】D 【详解】 A．半胱氨酸的结构简式为，属于α-氨基酸，除了C、H、N、O之外还有S元素，A正确； B．半胱氨酸含有氨基和羧基，能与强酸、强碱反应生成相应的盐，B正确； C．半胱氨酸含有氨基和羧基，可以发生缩聚反应，C正确； D．半胱氨酸分子存在手性碳原子，，存在对映异构体，D错误； 答案选D。 题型02 氨基酸的性质 1.氨基酸的物理性质 天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，能溶于强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 2.氨基酸的化学性质 （1）氨基酸的两性 氨基酸分子中既含有羧基，又含有氨基，羧基是酸性基团，氨基是碱性基团。因此氨基酸是两性化合物，能与酸、碱反应生成盐。 甘氨酸与盐酸反应方程式： 甘氨酸与氢氧化钠反应方程式： （2）成肽反应 两个氨基酸分子在一定条件下，通过一分子的氨基与另一分子的羧基缩合脱去一分子水，形成有肽键（）的化合物，成为成肽反应。 由两个氨基酸分子脱水缩合形成的含有肽键的化合物叫做二肽；二肽可以继续与其他氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽，以至生成长链的多肽。多肽常呈链状，因此也叫肽链。 【典例2】如图为氨基酸的结构通式，由n个氨基酸经过脱水缩合形成的物质为n肽。下列说法正确的是 A．氨基酸一定是手性分子 B．氨基酸是有机物，所以易溶于乙醚 C．氨基酸在一定条件下既能和酸发生反应，也能和碱发生反应 D．甘氨酸、甲硫氨酸与谷氨酸之间发生脱水缩合形成三肽，最多会有18种三肽产生(不考虑环肽) 【答案】C 【详解】A．氨基酸中含有氨基和羧基，但不一定只含有一个氨基和羧基，且不一定连在同一个碳原子上，所以不一定是手性分子，A错误； B．氨基酸分子含有极性的氨基和羧基,所以易溶于水，难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，B错误； C．氨基酸含有氨基和羧基，在一定条件下既能和酸发生反应，也能和碱发生反应，C正确； D．A、B和C三种氨基酸，每种氨基酸的数量无限的情况下，可形成肽类化合物的种类：形成三肽的种类：3×3×3=27，D错误； 故选C。 【变式2-1】某治疗炎症性肠病的药物，其有效成分结构如下图所示。下列关于该有机物的说法错误的是 A．分子式为 B．能发生加聚反应 C．分子中不含手性碳原子 D．既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应 【答案】B 【详解】A．分子式为，A选项不符合题意； B．分子不能发生加聚反应，B选项符合题意； C．分子中无杂化碳原子，故不含有手性碳原子，C选项不符合题意； D．酚羟基和羧基体现酸性，氨基体现碱性，既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应，D选项不符合题意。 故答案选B。 【变式2-2】蛋白质是人体必需的营养素，它是由多种氨基酸如甘氨酸(H2N-CH2-COOH)、丙氨酸()等构成的极为复杂的化合物。下列说法不正确的是 A．与同系物相比，甘氨酸的含碳量最小 B．甘氨酸和丙氨酸互为同系物 C．用碳酸氢钠溶液可以鉴别甘氨酸和丙氨酸 D．用甘氨酸和丙氨酸缩合，最多可形成4种二肽 【答案】C 【详解】A．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个原子团的有机化合物，甘氨酸是最简单的氨基酸，与其同系物相比含碳量最小，A正确； B．甘氨酸()与丙氨酸()分子式相差一个，两者为同系物，B正确； C．二者都含有结构，都能与溶液反应放出，无法用碳酸氢钠溶液加以鉴别，C错误； D．两种氨基酸自身缩合可形成两种二肽，交叉缩合又可形成两种二肽，故最多能形成四种二肽，D正确； 故选C。 【变式2-3】谷氨酸是制取味精的中间产物，下列关于谷氨酸说法正确的是 A．含有2种官能团，可发生水解反应 B．属于两性化合物，与氨基乙酸互为同系物 C．两分子谷氨酸缩合形成的二肽只有1种 D．谷氨酸按系统命名法命名为2-氨基戊二酸 【答案】D 【详解】A．谷氨酸官能团包括羧基和氨基；但谷氨酸不能发生水解反应(水解通常针对肽键、酯基等可断裂键，如蛋白质水解为氨基酸)，A错误； B．谷氨酸同时具有酸性基团(羧基)和碱性基团(氨基)，因此是两性化合物(既能与酸反应，也能与碱反应)；但氨基乙酸(甘氨酸，结构为：H2N-CH2-COOH)与谷氨酸 不是同系物，同系物要求结构相似(官能团种类和数量相同)、分子组成相差一个或多个CH2基团，谷氨酸有两个羧基，氨基乙酸只有一个羧基，官能团数量不同，不属于同系物，B错误； C．两分子谷氨酸脱水缩合形成二肽时，理论上 可能形成多种二肽：、，导致不止一种二肽，C错误； D．谷氨酸的碳骨架为戊二酸(HOOC-CH2-CH2-CH2-COOH，即1，5-戊二酸)，氨基(-NH2)位于2号碳上，因此系统命名为 2-氨基戊二酸(或2-氨基-1，5-戊二酸)，D正确； 故选D。 题型03 氨基酸的缩合反应规律 1.成肽反应 氨基酸可以发生分子间脱水缩合生成二肽或多肽。由几分子氨基酸缩合而成就称为几肽。有氨基的一端叫N端，写在左侧，有羧基的一端叫C端，写在右侧。 成肽反应中，氨基酸官能团的断键方式为羧基脱羟基，氨基脱氢。 2.氨基酸的缩合规律 （1）2种氨基酸（可以是相同分子，也可以是不同分子）脱水形成二肽 （2）分子间脱水成环 （3）分子内脱水成环 多分子脱水形成多肽，多肽经过盘曲、折叠、结合成蛋白质。 【典例3】甘氨酸()和苯丙氨酸()缩合最多可形成二肽的种类数为 A．1种 B．2种 C．4种 D．3种 【答案】C 【详解】氨基酸形成二肽，就是两个氨基酸分子脱去一个水分子形成肽键的过程，甘氨酸自身形成二肽，苯丙氨酸自身形成二肽，甘氨酸去羟基，苯丙氨酸去氨基上氢原子形成二肽，苯丙氨酸去羟基，甘氨酸去氨基上氢原子形成二肽，两种不同的氨基酸发生脱水缩合最多可形成4种二肽，故答案选C。 【变式3-1】下列有关常见营养物质的说法正确的是 A．分子式为的淀粉和纤维素互为同分异构体 B．淀粉、蛋白质、脂肪都是营养物质，都属于高分子 C．在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质析出，再加水，也不溶解 D．谷氨酸分子（）缩合最多可形成2种二肽(不考虑立体异构) 【答案】D 【详解】A．淀粉和纤维素的聚合度不同，不属于同分异构体，A错误； B．脂肪是基本营养物质，但不属于高分子，B错误； C．在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，发生盐析，盐析是可逆过程，再加水，蛋白质会重新溶解，C错误； D．谷氨酸分子中含有1个氨基和2个化学环境不同的羧基（α-羧基和γ-羧基），一个分子的氨基可以和另一个分子的α-羧基或γ-羧基发生缩合反应，缩合时最多可形成2种二肽，D正确； 故答案选D。 【变式3-2】有一小分子肽，其化学结构如图所示，此肽由氨基酸缩合而成的个数 A．3 B．4 C．5 D．6 【答案】A 【详解】 由结构简式中肽键可知，此肽由3个氨基酸分子缩合，故选A。 【变式3-3】一种二肽的结构简式为，合成这种二肽的氨基酸是 A．和 B． C． D．和 【答案】D 【详解】 该二肽的结构简式为，断裂肽键，氨基上增加一个氢原子，羰基上增加一个羟基，所以生成的氨基酸为和；故选D。 题型04 蛋白质的组成、结构与物理性质 1.蛋白质的存在 天然蛋白质主要存在于动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁、毛发等中，或存在于植物的种子里。 2.蛋白质的组成和结构 （1）组成 蛋白质是一类非常重要的含氮生物大分子，其相对分子质量从几万到几千万。它主要由C、H、O、N、S等元素组成，有些蛋白质中还含有P、Fe、Cu、Zn等元素。 （2）结构 任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构。蛋白质的结构不仅取决于多肽链中氨基酸的种类、数目及排列顺序，还与其特定的空间结构有关。 蛋白质的结构 一级结构 蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序是蛋白质高级结构的基础，对蛋白质的性质和功能起着决定性作用 二级结构 肽键中的氧原子与氢原子之间存在氢键，会使肽链盘绕或折叠成特定的结构 三级结构 肽链在二级结构的基础上进一步盘曲折叠形成三级结构 四级结构 多个具有特定三级结构的多肽链通过非共价键相互作用（如氢键等）排列组装形成四级结构 3.蛋白质的物理性质 丝、毛中的蛋白质难溶于水，鸡蛋清中的蛋白质可溶于水。向蛋白质溶液中加入硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等可溶性盐，少量的可溶性盐能促进蛋白质溶解，但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时，会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中析出，这种作用称为盐析。 【典例4】2024年诺贝尔化学奖授予了DavidBaker、DemisHassabis和JohnM。Jumper，以表彰他们在蛋白质结构预测领域的杰出贡献。下列说法正确的是 A．核磁共振技术可用于测定蛋白质的结构 B．天然蛋白质水解的最终产物是β-氨基酸 C．蛋白质变性后均不可食用 D．酶均为特殊的蛋白质 【答案】A 【详解】A．核磁共振技术可测定有机物中不同化学环境的氢原子，可测定蛋白质的结构，A正确； B．天然蛋白质水解的最终产物是α-氨基酸，B错误； C．蛋白质变性由多种因素引起，如果是由重金属离子引起的，则不可食用，如果是由加热煮熟引起的，则可食用，C错误； D．大多数酶是蛋白质，少部分酶为RNA，D错误； 故选A。 【变式4-1】下列说法不正确的是 A．组成天然蛋白质的氨基酸几乎都是α—氨基酸 B．利用盐析可以分离和提纯蛋白质 C．DNA是生物体遗传信息的载体，蛋白质合成的模板 D．RNA主要存在于细胞核中，它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成 【答案】D 【详解】A．组成天然蛋白质的氨基酸几乎都是α-氨基酸，A正确； B．盐析可以使蛋白质因溶解度变小而析出，所以利用盐析可以分离提纯蛋白质，B正确； C．DNA是生物体遗传信息的载体，蛋白质合成的模板，C正确； D．RNA主要存在于细胞质中，D错误； 故选D。 【变式4-2】下列与物质结构、性质相关的说法错误的是 A．金属钠通常保存在煤油中，目的是防止其在空气中被氧化 B．高碳钢硬而脆，热处理后弹性好，可用于制造减震弹簧 C．白糖的主要成分是蔗糖，蔗糖水解得到的产物互为同系物 D．鸡蛋中的蛋清易溶于水，说明其结构中含有亲水基团 【答案】C 【详解】A．金属钠保存在煤油中是为了隔绝空气，防止氧化，A正确； B．高碳钢经热处理能够降低含碳量，增加弹性，可用于减震弹簧，B正确； C．蔗糖水解生成葡萄糖和果糖，二者互为同分异构体而非同系物，C错误； D．蛋清主要成分为蛋白质，含亲水基团（如氨基、羧基），故易溶于水，D正确； 故选C。 【变式4-3】化学在能源、材料、环保、食品以及生命科学中发挥着重要的作用。下列说法正确的是 A．通过纳米催化剂实现光解水制氢，将放出的热能循环使用 B．氢键在维持DNA与蛋白质空间结构等方面起着至关重要的作用 C．中国自主研发、制造的机器狗内部集成电路板芯片主要成分为二氧化硅 D．钠资源丰富且成本低，在低速电动车中被普及使用，中子数为12的钠原子为 【答案】B 【详解】A．纳米催化剂实现光解水制氢，水分解生成氢气和氧气过程为吸热反应，A错误； B．DNA与蛋白质分子中存在氢键，氢键具有方向性，氢键在维持DNA与蛋白质空间结构等方面起着至关重要的作用，B正确； C．集成电路板芯片主要成分为硅单质，而非二氧化硅，C错误； D．核素的表示方法为：元素符号左下角为质子数，左上角为质量数；钠为11号元素，中子数为12的钠原子为，D错误； 故选B。 题型05 蛋白质的化学性质 1.蛋白质的两性 组成蛋白质的多肽是由多个氨基酸发生缩合形成的，在多肽链的两端存在着自由的氨基和羧基，侧链中也可能含有碱性或酸性基团，因此蛋白质具有两性，能与酸或碱反应。 2.蛋白质的水解 蛋白质在酶或酸、碱性条件下，逐步水解成多肽，最终水解为氨基酸，天然蛋白质水解的产物为α-氨基酸。 3.蛋白质的变性 ①概念：蛋白质在某些物理或化学因素的影响下，其理化性质和生理功能发生改变的现象，称为蛋白质的变性。 ②使蛋白质变性的因素： a.物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线、超声波、放射线等； b.化学因素：强酸、强碱、重金属盐、乙醇、丙酮、甲醛等。 ③应用 a.加热能使蛋白质变性，所以疫苗等生物制剂应低温下保存；食物中蛋白质加热后变性，有利于人体消化吸收。 b.酒精、苯酚、碘、紫外线和放射性等都能使蛋白质变性，酒精、苯酚、碘作为消毒防腐药物，紫外线用于环境和物品消毒，放射线用于医疗器械灭菌。 c.重金属盐能使蛋白质变性，所以误服重金属盐的患者，可大量口服牛奶、蛋清和豆浆等富含蛋白质的物质，蛋白质与重金属离子生成沉淀，阻碍重金属进入血液。 4.蛋白质的显色反应 含有苯环的蛋白质的溶液遇到浓硝酸会有白色沉淀产生，加热后沉淀变黄色，为蛋白质的显色反应，蛋白质的显色反应是检验蛋白质的方法之一。 5.蛋白质的灼烧 蛋白质被灼烧时，产生类似烧焦羽毛的特殊气味；烧焦后的灰烬结块可以轻易捏碎，而合成纤维被灼烧后一般结成硬块。常用此性质区分动物皮毛与合成纤维。 【典例5】2024年诺贝尔化学奖颁发给了对“计算蛋白质设计”和“蛋白质结构预测”做出巨大贡献的三位科学家。下列有关蛋白质的结构、性质与用途的描述错误的是 A．蛋白质结构中含有氨基和羧基，具有两性 B．蛋白质的一级结构主要是通过氢键形成的 C．含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会发生显色反应 D．从动物皮、骨中提取的明胶蛋白可用作食品增稠剂 【答案】B 【详解】A．蛋白质由氨基酸构成，每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基。虽然形成肽键后大部分氨基和羧基被消耗，但肽链两端及某些侧链(如谷氨酸的羧基、赖氨酸的氨基)仍保留，使蛋白质具有两性，A正确； B．蛋白质的一级结构指氨基酸通过肽键（共价键）连接的线性序列，而氢键是维持二级结构（如α-螺旋、β-折叠）的作用力，B错误； C．含有苯环的蛋白质（如含酪氨酸、苯丙氨酸的蛋白质）遇浓硝酸会发生硝化反应，生成黄色物质（黄蛋白反应），C正确； D．明胶由动物胶原蛋白部分水解得到，具有增稠和胶凝作用，广泛用于食品工业，D正确； 故答案为：B。 【变式5-1】下列关于蛋白质的叙述中错误的是 A．蛋白质是两性化合物 B．蛋白质溶液中分别加入浓NaCl溶液、CuSO4溶液，其过程是不可逆的 C．天然蛋白质水解的最终产物是α-氨基酸 D．蛋白质分子中的重要化学键是肽键() 【答案】B 【详解】A．蛋白质中含有羧基和氨基，既能与酸反应又能与碱反应，是两性物质，A正确； B．蛋白质溶液中加入浓NaCl溶液发生盐析，是物理变化，其过程可逆；加入CuSO4溶液，蛋白质变性，其过程都是不可逆的，B错误； C．天然蛋白质水解的最终产物均是α-氨基酸，C正确； D．氨基酸羧基和氨基的成肽反应形成的重要化学键是肽键()，D正确； 故选B。 【变式5-2】下列说法错误的是 A．糖类均可发生水解反应 B．油脂不属于高分子 C．蛋白质的一级结构与肽键的形成有关 D．氨基酸是两性化合物 【答案】A 【详解】A．糖类中的单糖如葡萄糖、果糖无法水解为更小的糖分子，而二糖如蔗糖或多糖如淀粉可水解，A错误； B．高分子通常指分子量过万的化合物如蛋白质、淀粉，油脂分子量较小，属于小分子，B正确； C．蛋白质一级结构指多肽链中氨基酸的排列顺序，由肽键连接形成，C正确； D．氨基酸同时含碱性氨基和酸性羧基，可表现酸性和碱性，属于两性化合物，D正确； 故选A。 【变式5-3】名菜“白切鸡”常搭配姜葱汁蘸料。关于其中涉及的主要物质，下列说法正确的是 A．鸡皮中的油脂在人体胃酸条件下发生皂化反应 B．蘸料中的蔗糖属于非还原性糖 C．蛋白质是纯净物 D．加热煮熟的过程仅使鸡肉中的蛋白质发生了盐析 【答案】B 【详解】A．皂化反应是油脂在碱性条件下的水解反应，人体胃酸为酸性环境，不满足皂化条件，故A错误； B．蔗糖分子中无自由醛基或酮基，不能发生还原反应，属于非还原性糖，故B正确； C．蛋白质是由多种氨基酸组成的生物大分子，天然蛋白质通常为混合物（如鸡肉含多种蛋白质），故C错误； D．加热煮熟使蛋白质变性（结构破坏，不可逆），而盐析是加盐导致的沉淀（可逆），故D错误； 答案选B。 题型06 蛋白质的性质比较 渗析、盐析和变性的比较 渗析 盐析 变性 含义 利用半透膜分离胶体粒子与小分子或离子 加入无机盐使蛋白质析出 一定条件下，蛋白质的性质和生理功能发生改变 条件和试剂 半透膜、水 浓的非重金属无机盐溶液 加热、紫外线照射、X射线照射、重金属盐、强酸、强碱、甲醛等 变化类型 物理变化 物理变化 化学变化 特点 可逆，需多次换水 可逆，如蛋白质盐析后仍保持原有的生理活性 不可逆，蛋白质已失去原有的生理活性 用途 除杂，如除去淀粉溶液中的NaCl杂质等 分离提纯蛋白质 消毒灭菌，用甲醛溶液保存动物标本等 【典例6】下列说法正确的是 A．蔗糖和麦芽糖互为同分异构体，均能发生银镜反应 B．脱氧核糖核苷酸通过磷酯键缩合聚合成单链 C．硫酸铵或氯化钠溶液都能使蛋白质发生变性 D．通过分馏从石油中获得汽油、柴油利用的是各组分密度的不同 【答案】B 【详解】A．蔗糖和麦芽糖分子式均为，但结构不同，互为同分异构体，麦芽糖含醛基而蔗糖无，前者能发生银镜反应而后者不能，A错误； B．脱氧核糖核苷酸之间通过磷酸二酯键缩合连接，可聚合成DNA单链，B正确； C．硫酸铵、氯化钠不属于重金属盐，其浓溶液只会使蛋白质发生盐析，而非变性，C错误； D．石油分馏是利用各组分沸点的差异进行分离，不是利用密度不同，D错误； 答案选B。 【变式6-1】下列说法不正确的是 A．豆浆中富含大豆蛋白，煮沸后蛋白质水解成了氨基酸 B．进入人体的重金属盐能使蛋白质变性，所以会使人中毒 C．蛋白质在人体内最终水解为氨基酸 D．向蛋白质溶液中加入CuSO4溶液，出现沉淀，加水蛋白质不溶解 【答案】A 【详解】A．煮沸能使蛋白质变性而非水解，水解需要酶或强酸/碱条件，A错误； B．重金属盐使蛋白质变性导致中毒，B正确； C．人体消化系统通过酶逐步水解蛋白质为氨基酸，C正确； D．使蛋白质变性沉淀，不可逆，加水不溶解，D正确； 故选A。 【变式6-2】物质的性质决定物质用途。下列说法错误的是 A．硫酸铜能使蛋白质盐析，可用作游泳池的消毒剂 B．二氧化硫具有还原性，可用作葡萄酒的抗氧化剂 C．甘油易与水形成分子间氢键，可用于护肤品 D．聚乳酸易被降解，可用于制作环保塑料水杯 【答案】A 【详解】A．硫酸铜属于重金属盐，作用是使蛋白质变性而非盐析，利用变性可实现杀菌消毒，选项原理描述错误，A符合题意； B．二氧化硫具有还原性，可以消耗葡萄酒中的氧气，防止酒中成分被氧化，因此可用作葡萄酒的抗氧化剂，B不符合题意； C．甘油是丙三醇，分子中含有多个羟基，易与水形成分子间氢键，具有保湿吸水的作用，因此可用于护肤品，C不符合题意； D．聚乳酸易在自然环境下降解，不会造成白色污染，属于环保材料，可用于制作环保塑料水杯，D不符合题意； 故选A。 【变式6-3】下列实验操作及现象能得出相应实验结论是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 用洁净的玻璃棒蘸取待测液，置于酒精灯的 火焰上灼烧，火焰呈黄色 待测液中存在Na＋ B 将少量铜粉加入稀硫酸中，无明显现象，在 加入硝酸铁溶液，铜粉溶解 氧化性：Fe3＋＞Cu2＋＞H＋ C 向蛋清溶液中加入饱和氯化钠溶液，溶液变 浑浊，再继续加入蒸馏水，溶液又变澄清 蛋白质的盐析是可逆反应 D 取少量NH4HSO3样品溶于水，加入Ba(NO3)2 溶液，再加入足量稀盐酸，产生白色沉淀 无法判断原样品是否变质 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．焰色试验应使用铂丝或光洁无锈的铁丝蘸取待测液，玻璃中本身含有钠元素，灼烧时火焰呈黄色会干扰Na+的检验，A错误； B．加入硝酸铁溶液后，溶液中的硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，可将Cu氧化，无法证明是Fe3+氧化Cu，不能得出该氧化性顺序，B错误； C．盐析是蛋白质因溶解度降低析出的物理变化，而可逆反应是化学反应的概念，因此不能说蛋白质的盐析是可逆反应，C错误； D．酸性条件下硝酸根离子可将亚硫酸氢根离子氧化为硫酸根离子，无论原样品是否被氧化变质，都会生成BaSO4白色沉淀，因此无法判断原样品是否变质，D正确； 故选D。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.2 蛋白质 题型01 氨基酸的组成与结构 题型02 氨基酸的性质 题型03 氨基酸的缩合反应规律 题型04 蛋白质的组成、结构与物理性质 题型05 蛋白质的化学性质 题型06 蛋白质的性质比较 题型01 氨基酸的组成与结构 1.氨基酸的组成与结构 羧基分子烃基上的氢原子被氨基取代的化合物叫氨基酸。氨基酸分子中含有氨基和羧基，属于取代羧酸。 2.几种常见氨基酸 自然界中存在的氨基酸有上百种，组成人体内蛋白质的氨基酸有21种。其中有8种必须通过食物供给，称为必需氨基酸。组成蛋白质的氨基酸主要是α-氨基酸，即氨基连接在与羧基相邻的α位的碳原子上，其结构简式可表示为。 俗名 结构简式 系统命名 甘氨酸 丙氨酸 2-氨基丙酸 谷氨酸 2-氨基戊二酸 半胱氨酸 2-氨基-3-疏基丙酸 苯丙氨酸 2-氨基-3-苯基丙酸 【典例1】关于生物体内氨基酸的叙述错误的是 A．构成蛋白质的氨基酸分子的结构通式可表示为 B．人体内氨基酸的分解代谢最终产物是水、二氧化碳和尿素 C．人体内所有氨基酸均可以互相转化 D．两分子氨基酸通过脱水缩合可以形成二肽 【变式1-1】化学让生活变得更美好。下列化学物质的应用说法正确的是 A．碳酸钠可作为膨松剂，用来制作糕点 B．医学上常用体积分数为95%的乙醇溶液杀菌消毒 C．牡蛎、虾类等海洋产品均为高蛋白食物，可为人体补充多种氨基酸 D．甘油是护肤品中常见的成分，不溶于水，可用于隔绝水分，起到保湿、保润作用 【变式1-2】曾经轰动一时的三聚氰胺事件，为国产奶粉安全敲响了警钟。它的结构简式如图，下列有关它的说法正确的是 A．分子式为C6N6H6 B．不能与酸反应 C．属于氨基酸 D．奶粉添加三聚氰胺的原因是它的N元素含量高 【变式1-3】据报道，美国的科学家发现半胱氨酸能增强艾滋病病毒感染者的免疫力，对控制艾滋病病毒的蔓延有效。已知半胱氨酸的结构简式为，则下列说法错误的是 A．半胱氨酸属于α-氨基酸说明氨基酸除了包含C、H、N、O之外还可能含有其他元素 B．半胱氨酸能与强酸、强碱反应生成相应的盐 C．半胱氨酸可以发生缩聚反应 D．半胱氨酸分子无对映异构体 题型02 氨基酸的性质 1.氨基酸的物理性质 天然氨基酸均为无色晶体，熔点较高，能溶于强酸或强碱溶液中，一般能溶于水，难溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。 2.氨基酸的化学性质 （1）氨基酸的两性 氨基酸分子中既含有羧基，又含有氨基，羧基是 性基团，氨基是 性基团。因此氨基酸是 化合物，能与酸、碱反应生成盐。 甘氨酸与盐酸反应方程式： 甘氨酸与氢氧化钠反应方程式： （2）成肽反应 两个氨基酸分子在一定条件下，通过一分子的氨基与另一分子的羧基缩合脱去一分子水，形成有肽键（ ）的化合物，成为成肽反应。 由两个氨基酸分子脱水缩合形成的含有肽键的化合物叫做 ；二肽可以继续与其他氨基酸分子缩合生成三肽、四肽、五肽，以至生成长链的多肽。多肽常呈链状，因此也叫肽链。 【典例2】如图为氨基酸的结构通式，由n个氨基酸经过脱水缩合形成的物质为n肽。下列说法正确的是 A．氨基酸一定是手性分子 B．氨基酸是有机物，所以易溶于乙醚 C．氨基酸在一定条件下既能和酸发生反应，也能和碱发生反应 D．甘氨酸、甲硫氨酸与谷氨酸之间发生脱水缩合形成三肽，最多会有18种三肽产生(不考虑环肽) 【变式2-1】某治疗炎症性肠病的药物，其有效成分结构如下图所示。下列关于该有机物的说法错误的是 A．分子式为 B．能发生加聚反应 C．分子中不含手性碳原子 D．既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应 【变式2-2】蛋白质是人体必需的营养素，它是由多种氨基酸如甘氨酸(H2N-CH2-COOH)、丙氨酸()等构成的极为复杂的化合物。下列说法不正确的是 A．与同系物相比，甘氨酸的含碳量最小 B．甘氨酸和丙氨酸互为同系物 C．用碳酸氢钠溶液可以鉴别甘氨酸和丙氨酸 D．用甘氨酸和丙氨酸缩合，最多可形成4种二肽 【变式2-3】谷氨酸是制取味精的中间产物，下列关于谷氨酸说法正确的是 A．含有2种官能团，可发生水解反应 B．属于两性化合物，与氨基乙酸互为同系物 C．两分子谷氨酸缩合形成的二肽只有1种 D．谷氨酸按系统命名法命名为2-氨基戊二酸 题型03 氨基酸的缩合反应规律 1.成肽反应 氨基酸可以发生分子间脱水缩合生成二肽或多肽。由几分子氨基酸缩合而成就称为几肽。有氨基的一端叫N端，写在左侧，有羧基的一端叫C端，写在右侧。 成肽反应中，氨基酸官能团的断键方式为羧基脱 ，氨基脱 。 2.氨基酸的缩合规律 （1）2种氨基酸（可以是相同分子，也可以是不同分子）脱水形成二肽 （2）分子间脱水成环 （3）分子内脱水成环 多分子脱水形成多肽，多肽经过盘曲、折叠、结合成蛋白质。 【典例3】甘氨酸()和苯丙氨酸()缩合最多可形成二肽的种类数为 A．1种 B．2种 C．4种 D．3种 【变式3-1】下列有关常见营养物质的说法正确的是 A．分子式为的淀粉和纤维素互为同分异构体 B．淀粉、蛋白质、脂肪都是营养物质，都属于高分子 C．在蛋白质溶液中加入饱和硫酸铵溶液，蛋白质析出，再加水，也不溶解 D．谷氨酸分子（）缩合最多可形成2种二肽(不考虑立体异构) 【变式3-2】有一小分子肽，其化学结构如图所示，此肽由氨基酸缩合而成的个数 A．3 B．4 C．5 D．6 【变式3-3】一种二肽的结构简式为，合成这种二肽的氨基酸是 A．和 B． C． D．和 题型04 蛋白质的组成、结构与物理性质 1.蛋白质的存在 天然蛋白质主要存在于动物的肌肉、皮肤、血液、乳汁、毛发等中，或存在于植物的种子里。 2.蛋白质的组成和结构 （1）组成 蛋白质是一类非常重要的含氮生物大分子，其相对分子质量从几万到几千万。它主要由 、 、 、 、S等元素组成，有些蛋白质中还含有P、Fe、Cu、Zn等元素。 （2）结构 任何一种蛋白质分子在天然状态下均具有独特而稳定的结构。蛋白质的结构不仅取决于多肽链中氨基酸的种类、数目及排列顺序，还与其特定的空间结构有关。 蛋白质的结构 一级结构 蛋白质分子中氨基酸单体的排列顺序是蛋白质高级结构的基础，对蛋白质的性质和功能起着决定性作用 二级结构 肽键中的氧原子与氢原子之间存在氢键，会使肽链盘绕或折叠成特定的结构 三级结构 肽链在二级结构的基础上进一步盘曲折叠形成三级结构 四级结构 多个具有特定三级结构的多肽链通过非共价键相互作用（如氢键等）排列组装形成四级结构 3.蛋白质的物理性质 丝、毛中的蛋白质难溶于水，鸡蛋清中的蛋白质可溶于水。向蛋白质溶液中加入硫酸铵、硫酸钠、氯化钠等可溶性盐，少量的可溶性盐能促进蛋白质溶解，但当这些盐在蛋白质溶液中达到一定浓度时，会使蛋白质的溶解度降低而从溶液中 ，这种作用称为盐析。 【典例4】2024年诺贝尔化学奖授予了DavidBaker、DemisHassabis和JohnM。Jumper，以表彰他们在蛋白质结构预测领域的杰出贡献。下列说法正确的是 A．核磁共振技术可用于测定蛋白质的结构 B．天然蛋白质水解的最终产物是β-氨基酸 C．蛋白质变性后均不可食用 D．酶均为特殊的蛋白质 【变式4-1】下列说法不正确的是 A．组成天然蛋白质的氨基酸几乎都是α—氨基酸 B．利用盐析可以分离和提纯蛋白质 C．DNA是生物体遗传信息的载体，蛋白质合成的模板 D．RNA主要存在于细胞核中，它根据DNA提供的信息控制体内蛋白质的合成 【变式4-2】下列与物质结构、性质相关的说法错误的是 A．金属钠通常保存在煤油中，目的是防止其在空气中被氧化 B．高碳钢硬而脆，热处理后弹性好，可用于制造减震弹簧 C．白糖的主要成分是蔗糖，蔗糖水解得到的产物互为同系物 D．鸡蛋中的蛋清易溶于水，说明其结构中含有亲水基团 【变式4-3】化学在能源、材料、环保、食品以及生命科学中发挥着重要的作用。下列说法正确的是 A．通过纳米催化剂实现光解水制氢，将放出的热能循环使用 B．氢键在维持DNA与蛋白质空间结构等方面起着至关重要的作用 C．中国自主研发、制造的机器狗内部集成电路板芯片主要成分为二氧化硅 D．钠资源丰富且成本低，在低速电动车中被普及使用，中子数为12的钠原子为 题型05 蛋白质的化学性质 1.蛋白质的两性 组成蛋白质的多肽是由多个氨基酸发生缩合形成的，在多肽链的两端存在着自由的 和 ，侧链中也可能含有碱性或酸性基团，因此蛋白质具有两性，能与酸或碱反应。 2.蛋白质的水解 蛋白质在酶或酸、碱性条件下，逐步水解成 ，最终水解为 ，天然蛋白质水解的产物为α-氨基酸。 3.蛋白质的变性 ①概念：蛋白质在某些物理或化学因素的影响下，其理化性质和生理功能发生改变的现象，称为蛋白质的变性。 ②使蛋白质变性的因素： a.物理因素：加热、加压、搅拌、振荡、紫外线、超声波、放射线等； b.化学因素：强酸、强碱、重金属盐、乙醇、丙酮、甲醛等。 ③应用 a.加热能使蛋白质变性，所以疫苗等生物制剂应低温下保存；食物中蛋白质加热后变性，有利于人体消化吸收。 b.酒精、苯酚、碘、紫外线和放射性等都能使蛋白质变性，酒精、苯酚、碘作为消毒防腐药物，紫外线用于环境和物品消毒，放射线用于医疗器械灭菌。 c.重金属盐能使蛋白质变性，所以误服重金属盐的患者，可大量口服牛奶、蛋清和豆浆等富含蛋白质的物质，蛋白质与重金属离子生成沉淀，阻碍重金属进入血液。 4.蛋白质的显色反应 含有苯环的蛋白质的溶液遇到浓硝酸会有白色沉淀产生，加热后沉淀变 ，为蛋白质的显色反应，蛋白质的显色反应是检验蛋白质的方法之一。 5.蛋白质的灼烧 蛋白质被灼烧时，产生类似烧焦羽毛的特殊气味；烧焦后的灰烬结块可以轻易捏碎，而合成纤维被灼烧后一般结成硬块。常用此性质区分动物皮毛与合成纤维。 【典例5】2024年诺贝尔化学奖颁发给了对“计算蛋白质设计”和“蛋白质结构预测”做出巨大贡献的三位科学家。下列有关蛋白质的结构、性质与用途的描述错误的是 A．蛋白质结构中含有氨基和羧基，具有两性 B．蛋白质的一级结构主要是通过氢键形成的 C．含有苯环的蛋白质遇浓硝酸会发生显色反应 D．从动物皮、骨中提取的明胶蛋白可用作食品增稠剂 【变式5-1】下列关于蛋白质的叙述中错误的是 A．蛋白质是两性化合物 B．蛋白质溶液中分别加入浓NaCl溶液、CuSO4溶液，其过程是不可逆的 C．天然蛋白质水解的最终产物是α-氨基酸 D．蛋白质分子中的重要化学键是肽键() 【变式5-2】下列说法错误的是 A．糖类均可发生水解反应 B．油脂不属于高分子 C．蛋白质的一级结构与肽键的形成有关 D．氨基酸是两性化合物 【变式5-3】名菜“白切鸡”常搭配姜葱汁蘸料。关于其中涉及的主要物质，下列说法正确的是 A．鸡皮中的油脂在人体胃酸条件下发生皂化反应 B．蘸料中的蔗糖属于非还原性糖 C．蛋白质是纯净物 D．加热煮熟的过程仅使鸡肉中的蛋白质发生了盐析 题型06 蛋白质的性质比较 渗析、盐析和变性的比较 渗析 盐析 变性 含义 利用 分离胶体粒子与小分子或离子 加入无机盐使蛋白质 一定条件下，蛋白质的性质和生理功能发生改变 条件和试剂 、水 浓的非重金属无机盐溶液 加热、紫外线照射、X射线照射、重金属盐、强酸、强碱、甲醛等 变化类型 变化 变化 变化 特点 可逆，需多次换水 可逆，如蛋白质盐析后仍保持原有的生理活性 不可逆，蛋白质已失去原有的生理活性 用途 除杂，如除去淀粉溶液中的NaCl杂质等 分离提纯蛋白质 消毒灭菌，用甲醛溶液保存动物标本等 【典例6】下列说法正确的是 A．蔗糖和麦芽糖互为同分异构体，均能发生银镜反应 B．脱氧核糖核苷酸通过磷酯键缩合聚合成单链 C．硫酸铵或氯化钠溶液都能使蛋白质发生变性 D．通过分馏从石油中获得汽油、柴油利用的是各组分密度的不同 【变式6-1】下列说法不正确的是 A．豆浆中富含大豆蛋白，煮沸后蛋白质水解成了氨基酸 B．进入人体的重金属盐能使蛋白质变性，所以会使人中毒 C．蛋白质在人体内最终水解为氨基酸 D．向蛋白质溶液中加入CuSO4溶液，出现沉淀，加水蛋白质不溶解 【变式6-2】物质的性质决定物质用途。下列说法错误的是 A．硫酸铜能使蛋白质盐析，可用作游泳池的消毒剂 B．二氧化硫具有还原性，可用作葡萄酒的抗氧化剂 C．甘油易与水形成分子间氢键，可用于护肤品 D．聚乳酸易被降解，可用于制作环保塑料水杯 【变式6-3】下列实验操作及现象能得出相应实验结论是 选项 实验操作及现象 实验结论 A 用洁净的玻璃棒蘸取待测液，置于酒精灯的 火焰上灼烧，火焰呈黄色 待测液中存在Na＋ B 将少量铜粉加入稀硫酸中，无明显现象，在 加入硝酸铁溶液，铜粉溶解 氧化性：Fe3＋＞Cu2＋＞H＋ C 向蛋清溶液中加入饱和氯化钠溶液，溶液变 浑浊，再继续加入蒸馏水，溶液又变澄清 蛋白质的盐析是可逆反应 D 取少量NH4HSO3样品溶于水，加入Ba(NO3)2 溶液，再加入足量稀盐酸，产生白色沉淀 无法判断原样品是否变质 A．A B．B C．C D．D / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $